C++priority_queue的模拟实现

priority_queue的模拟实现

priority_queue:
1 .优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的 。

2 .此上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素) 。

3 .优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部 。

4 .底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
empty()：检测容器是否为空
size()：返回容器中有效元素个数
front()：返回容器中第一个元素的引用
push_back()：在容器尾部插入元素
pop_back(): 在容器尾部删除元素

5 .标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector 。

6 .需要支持随机访问迭代器，以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作 。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<deque>
using namespace std;

//模拟对于自定义Date类型，priority_queue接口的模拟实现及使用

template<class T, class Con = vector<T>, class Compare = Less<T>>
class Priority_queue
{
public:
 void push(const T& x) {
  _c.push_back(x);
  shiftUp(_c.size() - 1);//最后一个孩子的位置
 }
 void pop() {
  swap(_c[0], _c[_c.size() - 1]);
  _c.pop_back();
  shiftDown(0);//
 }
 T& top() {
  return _c.front();
 }
 size_t size() const {
  return _c.size();
 }
 bool empty()const {
  return _c.empty();
 }
private:
 //向下调整,建大堆
 void shiftDown(int parent) {
  int child = 2 * parent + 1;
  while (child < _c.size()) {
   if (child + 1 < _c.size() && _com(_c[child], _c[child + 1]))
    ++child;
   if (_com(_c[parent], _c[child])){
    swap(_c[parent], _c[child]);
    parent = child;
    child = 2 * parent + 1;
   }
   else {
    break;
   }
  }
 }
 //向上调整,建大堆
 void shiftUp(int child) {
  int parent = (child - 1) / 2;
  while (child > 0) {
   if (_com(_c[parent], _c[child])) {
    swap(_c[child], _c[parent]);
    child = parent;
    parent = (child - 1) / 2;
   }
   else {
    break;
   }
  }
 }
private:
 Con _c;
 Compare _com;
};

//大于的仿函数
template <class T>
struct Greater
{
 bool operator()(const T& a, const T& b) {
  return a > b;
 }
};

//小于的仿函数
template <class T>
struct Less
{
 bool operator()(const T& a, const T& b) {
  return a < b;
 }
};

//自定义类型
class Date
{
public:
 Date(int y,int m,int d)
  :_y(y)
  , _m(m)
  , _d(d)
 {}
 //自定义类型判断大小得重载 > 和 < 运算符
 bool operator>(const Date& d)const {
  if (_y > d._y) {
   return true;
  }
  else if(_y == d._y){
   if (_m > d._m) {
    return true;
   }
   else if (_m == d._m) {
    if (_d > d._d) {
     return true;
    }
   }
  }
  return false;
 }

bool operator<(const Date& d)const {
  if (_y < d._y) {
   return true;
  }
  else if (_y == d._y) {
   if (_m < d._m) {
    return true;
   }
   else if (_m == d._m) {
    if (_d < d._d) {
     return true;
    }
   }
  }
  return false;
 }
public:
 int _y;
 int _m;
 int _d;
};

//<<对于自定义类型的重载
ostream& operator<<(ostream& cout, const Date& d){
 cout << d._y << "-" << d._m << "-" << d._d << endl;
 return cout;
}

void test1() {
 Priority_queue<Date, vector<Date>, Greater<Date>> pr;
 pr.push(Date(2011,2,2));
 pr.push(Date(2012, 12, 2));
 pr.push(Date(2011, 2, 1));
 pr.push(Date(2015, 2, 22));
 while (!pr.empty()) {
  cout << pr.top() << endl;
  pr.pop();
 }
 cout << endl;
}

int main() {
 test1();
 return 0;
}